Über die Gewitterwahrscheinlichkeit als Funktion des Dampfdruckes

Summary Researches have been carried out for several stations on the relation between vapour pressure and probability of thunderstorms. This relation differs both for the single stations and for the months at the single stations.

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Über die Gewitterwahrscheinlichkeit als Funktion des Dampfdruckes

Zusammenfassung Es wird für eine Reihe von Stationen die Beziehung zwischen Dampfdruck und Gewitterwahrscheinlichkeit untersucht. Diese Beziehung erweist sich als verschieden sowohl für die verschiedenen Stationen wie auch für die Monate innerhalb der einzelnen Stationen.

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Résumé En plusieurs stations des recherches ont été faites pour déterminer la relation entre la pression de vapeur et la probabilité d'orages. Cette relation se révèle être différente pour les diverses stations ainsi que pour les mois dans chaque station individuelle.

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Mit 2 Textabbildungen.     

Condensation nuclei and meteorological elements in Dublin

Summary Simultaneous measurements of the size and charge-distribution of condensation nuclei indicate that equilibrium charge-distribution is rarely present in city air. This lack of equilibrium is attributed to recent local production of nuclei and some evidence in support of this view is produced. The only marked correlation with the meteorological elements is that the size of the nuclei increases as the relative humidity increases. On the assumption that the nucleus is composed of an aqueous solution of sulphuric acid comparison is made between the theoretical and observed relationship between the radius of the nucleus and the relative humidity.

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Zusammenfassung Gleichzeitige Messungen von Größe und Ladungsverteilung von Kondensationskernen lassen erkennen, daß ein Gleichgewicht der Ladungsverteilung in Stadtluft selten auftritt; diese Tatsache wird auf die lokale Neubildung von Kernen zurückgeführt und diese Annahme belegt. Die einzige deutliche Beziehung zwischen den Kondensationskernen und meteorologischen Elementen besteht darin, daß die Größe der Kerne mit der relativen Feuchte wächst. Unter der Annahme, daß die Kerne aus einer wäßrigen Schwefelsäurelösung bestehen, kann ein Vergleich zwischen der theoretischen und der beobachteten Beziehung zwischen Kernradius und relativer Feuchte angestellt werden.

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Résumé Des mesures simultanées de la grosseur et de la répartition des charges des noyaux de condensation montrent qu'un équilibre de la distribution des charges dans l'air des villes est rarement réalisé; on admet et l'on prouve que cela résulte de la formation locale de nouveaux noyaux. La seule relation distincte entre les noyaux de condensation et les facteurs météorologiques est que la grosseur des noyaux croît avec l'humidité relative. En supposant que ceux-ci sont formés d'une solution aqueuse d'acide sulfurique, il est possible de comparer les relations théoriques et expérimentales entre les rayons des noyaux et l'humidité relative.

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With 3 figures.     

Die interdiurnen Änderungen von Druck und Temperatur in der unteren Troposphäre bis 5 km Höhe und ihre gegenseitigen Beziehungen in statistischsynoptischer Betrachtungsweise

Zusammenfassung Im ersten Teil der Arbeit wird ein homogenes, auf 44 Stationen verteiltes Material von 48048 24stündigen Änderungen von Bodendruck, Höhe der 500 mb-Fläche und barometrischer Mitteltemperatur zwischen 500 und 1000 mb-Fläche über Mitteleuropa nach den Methoden der beschreibenden Statistik bearbeitet. Variationsbreite, interdiurne Veränderlichkeit, Streuung, Schiefe und Exzeß werden ermittelt. Der Vergleich der Häufigkeitsverteilungen mit der Gaußschen Fehlerverteilungsfunktion zeigt als wichtigste Abweichung den durchwegs positiven Exzeß. Die am Festland positive, am Meer negative Schiefe ergibt zusammen mit der Anzahl der positiven und negativen Änderungen, daß am Festland der Druckfall häufiger, der Druckanstieg intensiver, am Meer dagegen der Druckanstieg häufiger, der Druckfall intensiver ist.Die Zahl der mit Mitteltemperaturänderungen entgegensetzten, bzw. gleichen Vorzeichens verbundenen Bodendruckänderungen wird nur von der Land-Meer-Verteilung bestimmt. Nur am Festland sind die Bodendruckänderungen auch im Mittel mit inversen Temperaturänderungen kombiniert. Die relative Intensität der niedrig-thermischen Bodendruckänderungen nimmt außerdem mit abnehmender Breite zu.Im zweiten Teil wird ein um 26 Stationen vermehrtes, insgesamt 67044 analoge Änderungswerte umfassendes Material im Raum Nordatlantik bis Innerasien und Spitzbergen bis Nordafrika mit der Korrelationsmethode untersucht. Es ergibt sich, daß am Ozean die 24stündigen Bodendruckänderungen weitgehend den gleichzeitigen Druckänderungen in 5,5 km Höhe entsprechen, währen am Kontinent diese Beziehung nur lose ist (Abb. 16). Dagegen fehlt am Ozean der Zusammenhang zwischen Änderungen von Bodendruck und Mitteltemperatur, der am Kontinent ausgesprochen invers ist (Abb. 17). Die Beziehung zwischen Druckänderungen in 5,5 km Höhe und Mitteltemperaturänderungen der Troposphäre unterhalb dieser Höhe ist durchwegs positiv, aber relativ am schlechtesten über den Zonen größter horizontaler Temperaturgegensätze (Abb. 18).Der dritte Teil enthält eine Diskussion der Ergebnisse, die sich erstreckt auf den vertikalen Aufbau der Isallobarengebiete, die Kompensation hoher Druckänderungen in der unteren Troposphäre, die Leewirkung, die Natur der Bodendruckänderungen und die Zyklonenentstehung. Dabei ergibt sich innerhalb der Grenzen, die einer statistischen Untersuchung gezogen sind, daß besonders durch das infolge der Land-Meer-Verteilung wechselnde Vermögen der unteren Troposphäre, obere Druckänderungen zu kompensieren, das vielfältige Bild der gegenseitigen Beziehungen der Änderungen von Druck und Temperatur in der unteren Troposphäre verstanden werden kann.

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Summary In the first part of the paper a homogeneous material of 48048 data, distributed over 44 stations of Europe, including 24 hours' variations of ground pressure, height of the 500 mb surface, and barometric mean temperature between 500 and 1000 mb, is statistically evaluated. Calues are given for the range of variation, interdiurnal variability, standard deviation, skewness, and excess. comparison of the frequency distributions with the Gaussian function of error distribution shows unexceptionally a positive excess. From the skewness being positive on the continent and negative on the ocean, together with the number of positive and negative variations, it can be concluded that on the continent pressure fall is more frequent and pressure rise more intensive, whereas on the ocean pressure rise is more frequent and pressure fall more intensive.The number of ground pressure variations connected with respective variations of mean temperature is dependent on the land-sea distribution solely. Only on the continent the ground pressure variations are combined with inverse temperature variations also on the average. Besides, the relative intensity of the low-thermic ground pressure variations increases with decreasing latitude.In the second part, material consisting of 67044 analogous data with 26 more stations covering the area from the North-Atlantic to Inner Asia and from Spitzbergen to North-Africa is examined by means of the correlation method. On the ocean, the 24 hours' ground pressure variations were found to correspond mostly with the simultaneous pressure variations at the height of 5,5 km, whereas on the continent no such close relation exists (fig. 16). On the other hand, there is no connection between pressure variations and mean temperature on the ocean, this relation being markedly inverse on the continent (fig. 17). The relation between pressure variations at 5,5 km height and variations of mean temperature in the troposphere below this height is positive throughout, however, least positive in the zones of greatest horizontal temperature contrasts (fig. 18).Results are discussed in part 3, concerning the vertical structure of isallobaric areas, the compensation of high pressure variations in the lower troposphere, the lee-effect, the nature of ground pressure variations and the cyclogenesis. Therefrom it is concluded that, within the limits of accuracy of statistical investigations, the various mutual relations between variations of pressure and temperature in the lower troposphere can be accounted for by the varying conditions in the lower troposphere according to the land-sea distribution which in one case allows compensation of upper pressure variations and in another not.

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Résumé La première partie contient le dépouillement d'observations faites en 44 endroits de la variation de la pression au sol en 24 h., de la hauteur de la surface isobare de 500 mb et de la température moyenne entre les surfaces de 500 et 1000 mb en Europe centrale; on calcule les fluctuations moyennes, la variabilité interdiurne, la déviation, le moment du 3ième ordre et le moment du 4ième ordne. En comparant la répartition des fréquences avec la loi des erreurs deGauss, on constate avant tout le moment du 4ième ordre positif. Le moment du 3ième ordre positif sur terre, négatif sur mer, combinée avec le nombre des variations positives et négatives montre que sur terre la baisse de pression est plus fréquente et la hausse plus forte, tandis que sur mer la hausse est plus fréquente et la baisse plus intense. Le nombre des variatione de pression au sol liées à des variations de température moyenne de signs contraire ou de même signe ne dépend que de la distribution des surfaces terrestres et océaniques. Sur terre seulement les variations de pression sont en moyenne combinées avec des variations de température de signe contraire. L'intensité relative des variations de pression au sol d'origine thermique s'accroît avec la diminution de la latitude.Dans la deuxième partie, on étudie par la méthode de corrélation un matériel d'observations comprenant 26 stations de plus, soit au total 67 044 valeurs réparties dans l'espace de l'Atlantique nord à l'Asie centrale et du Spitzberg à l'Afrique du nord. Il en résulte que sur mer la variation de pression au sol en 24 h. correspond essentiellement aux variations de pression à 5,5 km d'altitude, alors que sur le continent la relation n'est que peu accusée. Par contre sur mer le lien entre les variations de pression et celles de la température fait défaut, tandis que sur terre la relation est nettement inverse. La relation entre les variations de pression au niveau de 5,5 km et les variations de la température moyenne de la troposphère au-dessous de ce niveau est partout positive, mais est la moins apparente au-dessus des régions à forts gradients horizontaux de température.La troisième partie contient une discussion des résultats s'étendant sur la structure verticale des domaines isallobariques, sur la compensation des variations de pression en altitude dans la basse troposphère, sur l'effet orographique, sur la nature des variations de pression au sol et sur la cyclogénèse. On conclut que dans le domaine ici exploré l'image complexe des relations mutuelles entre les variations de pression et de température dans la troposphère inférieure peut se comprendre grâce au fait que la distribution des océans et des continents crée dans la basse troposphère une compensation variable des variations de pression des hautes couches.

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Mit 21 Textabbildungen.     

Das Land- und Seewindsystem des Victoria-Sees nach aerologischen Daten

Zusammenfassung Das Windfeld bis ca. 2 km Höhe und seine kinematischen Größen: horziontale Divergenz und relative Vorticity werden als Merkmale des Land-Seewindsystems an einem tropischen Binnensee (Victoria-See: 0° bis 3° S) aus Pilotballonbeobachtungen bestimmt. Ein Zusammenhang zwischen diesen tagesperiodischen Größen und der allgemeinen Strömung in Äquatornähe wird diskutiert.

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Summary The wind field up to an altitude of about 2 km and its kinematic parameters horizontal divergence and relative vorticity are determined as features of the land and lake wind system by means of pilot-balloon observations effectuated at a tropical inland lake (Lake Victoria, 0–3° S). A connection of these entities, which show a diurnal variation, and the general flow near the equator is discussed.

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Résumé On détermine le champ de vent et ses grandeurs cinématiques par des observations effectuées par ballons-pilotes jusqu'à 2 km de hauteur; ces grandeurs sont: la divergence horizontale et le tourbillon relatif. Elles servent de caractéristiques à un système de brises de mer et de terre au bord d'un lac tropical (Lac Victoria 0° à 3° S). On discute une relation entre ces grandeurs périodiques de la journée et le courant général au voisinage de l'équateur.

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Mit 7 Abbildungen     

L'instabilité hydrodynamique et les perturbations du courant zonal d'Ouest

Résumé Le rôle de l'instabilité hydrodynamique dans la formation des tourbillons cycloniques qui accompagnent le courant zonal d'W est mis en évidence. La stabilité hydrodynamique favorise au contraire le développement d'une circulation anticyclonique. On peut ainsi comprendre le sens de rotation des tourbillons qui naissent au N et au S de la ceinture des vents maxima d'W, tant dans la troposphère inférieure que dans la troposphère supérieure. Enfin, l'auteur démontre le principe deParr, grâce á la relation entre la stabilité hydrostatique et l'instabilité hydrodynamique.

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Summary The importance of the hydrodynamic instability for the formation of cyclonic vortices which accompany the zonal western current is pointed out. On the contrary the hydrodynamic stability is favorable for the development of an anticyclonic circulation. Therefore the sense of rotation of the vortices arising N or S of the zone of the most intense west winds, in the lower as well as in the upper troposphere, can be understood. Finally, the author demonstrates the principle ofParr by means of the relation between hydrostatic stability and hydrodynamic instability.

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Zusammenfassung Es wird die Rolle der hydrodynamischen Labilität bei der Bildung zyklonaler Wirbel dargelegt, die die zonale Westströmung begleiten; im Gegensatz dazu begünstigt die hydrodynamische Stabilität die Entwicklung einer antizyklonalen Zirkulation. Daraus läßt sich der Rotationssinn der Wirbel erklären, die auf der Nord- bzw. der Südseite des Gürtels maximaler Westströmung teils in der unteren, teils in der oberen Troposphäre entstehen. Zum Schluß wird an Hand der Beziehung zwischen der hydrostatischen Stabilität und der hydrodynamischen Labilität das Prinzip vonParr dargelegt.

     

Statistical parameters and percentile values for vector wind shear distributions of small increments

Summary The relationship between the mean of the vector shears and the shear interval is analyzed and linked to the persistence of vector shears with the shear interval. A similar relationship exists between the standard deviation of the vector shears and the shear interval.As the persistence follows an exponential law, decreasing reciprocally with the shear interval, the relationship between mean vector shears and the shear interval h assumes a power law with exponent around 1/2. The exponent of 1/3 found in relationships between extreme values and shear interval may be attributed to deviations of the frequency distribution of vector shear values from the bivariate circular distribution.

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Zusammenfassung Der Zusammenhang zwischen der mittleren vektoriellen Windscherung und dem Scherungsintervall wird analysiert. Dabei kann gezeigt werden, daß diese Beziehung von der Erhaltungsneigung (Persistenz) der Scherungsvektoren mit dem Intervall abhängt. Dasselbe gilt für die Beziehung der Streuungen mit dem Scherungsintervall.Die Persistenz nimmt bei zunehmendem Scherungsintervall nach einem exponentiellen Gesetz ab. Daraus läßt sich ein Exponent für den oben erwähnten und vom Autor an anderer Stelle [7] abgeleiteten Zusammenhang zwischen mittlerer vektorieller Windscherung und Scherungsintervall von ungefährt 1/2 berechnen. Für Extremwerte scheint dagegen der Exponent um 1/3 zu liegen. Dies mag damit erklärt werden, daß Abweichungen von der zweidimensionalen normalen zirkulären Verteilung auftreten, die exponentiell mit wachsendem Scherungsintervall abnehmen und somit den Exponenten verkleinern.

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Résumé On analyse ici la relation existant entre le cisaillement vectoriel moyen du vent et l'intervalle en altitude de ce cisaillement. On peut ainsi démontrer que cette relation dépend de la persistance du vecteur de cisaillement avec l'intervalle. Il en va de même de la relation entre la dispersion et l'intervalle de cisaillement.La persistance diminue exponentiellement avec l'augmentation de l'intervalle. On peut calculer un exposant d'environ 1/2 pour la relation mentionnée plus haut et déduite d'autre par par le même auteur [7]. Dans des cas extrèmes, cet exposant est d'à peu près 1/3. Cela peut être expliqué par le fait que l'on rencontre des écarts de la répartition normale circulaire à deux dimensions. Ceux-ci diminuent exponentiellement avec l'accroissement de l'intervalle de cisaillement et font, par conséquent, diminuer la valeur de l'exposant.

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With 2 Figures     

La dissociation de l'oxygène dans la haute atmosphère

Résumé Une étude des conditions aéronomiques dans la thermosphère inférieure montre que le maximum de la concentration de l'oxygène atomique est situé aux environs de 90 km et ne dépend pas des conditions d'équilibre photochimique. Une telle distribution de l'oxygène atomique permet de souligner les relations existant entre le transport des atomes d'oxygène et l'émission de la raie 5577 Å du ciel nocturne et également les basses températures au-dessus de la mésopause.

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Summary An aeronomic study of departures from photoequilibrium conditions in the lower thermosphere shows that the peak of atomic oxygen concentration occurs in the neighbourhood of 90 km. Its vertical distribution must be associated with the airglow emission at 5577 Å and the low temperatures above the mesopause.

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Zusammenfassung Aus einer Untersuchung der aeronomischen Verhältnisse in der unteren Thermosphäre ergibt sich, daß das Maximum der Konzentration an atomarem Sauerstoff seinen Sitz in ungefähr 90 km Höhe hat und unabhängig ist von den Bedingungen des photochemischen Gleichgewichts. Eine solche Verteilung des atomaren Sauerstoffs gestattet einen Schluß auf die Beziehungen, die zwischen dem Transport der Sauerstoffatome und der Emission der Linie 5577 Å des Nachthimmelslichts sowie den niedrigen Temperaturen oberhalb der Mesopause bestehen.

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Dédié au Dr.Anders K. Ångström à l'occasion de son 70^e anniversaire     

On the relationship between global radiation and cloudiness at ocean station P

Summary Measurements of the global radiation on the CCGS St. Catharines during the period January 1959 to August 1961 are related to average daytime cloudiness by regression techniques. The regression equations are presented and evidence for increased depletion by clouds at low sun-heights is discussed. The effects of visibility and precipitation are indicated.

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Zusammenfassung Messungen der Globalsstrahlung auf dem Ozean-Wetterschiff P während der Periode von Januar 1959 bis August 1961 werden mittels Regressionsformeln in Beziehung zur mittleren Tagesbewölkung gesetzt. Die Regressionsgleichungen werden aufgestellt und die Beweise für eine gesteigerte Streuung durch Wolken und tiefen Sonnenstand diskutiert. Auf die Wirkungen der Sichtweite und des Niederschlags wird hingewiesen.

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Résumé On recherche au moyen des formules de régression la relation existant entre la nébulosité journalière moyenne et la radiation globale. On se base pour cela sur des mesures effectuées de janvier 1959 à août 1961 à bord du bateau météorologique P. On établit tout d'abord les formules de régression, puis on discute les preuves apportées au fait que la dispersion de cette relation augmente par forte nébulosité ou par un soleil bas sur l'horizon. On mentionne également l'influence de la visibilité et des précipitations sur le dit rapport.

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With 6 Figures

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Published by permission of the Director, Meteorological Branch, department of Transport, Toronto, Canada.     

Das atmosphärische Ozon als Indikator für Strömungen in der Stratosphäre

Zusammenfassung Um die Frage der Beeinflussung des photochemisch kontrollierten atmosphärischen Ozons durch Luftbewegungen auf rationelle Weise untersuchen zu können mit dem Ziel, Auskunft über noch wenig bekannte stratosphärische Strömungsverhältnisse zu erlangen, wird eine graphische Methode zur Bestimmung der Anzahl der pro cm³ und sec durch Ozon resp. Sauerstoff absorbierten photochemisch wirksamen Quanten entwickelt. Mit deren Hilfe wird die rein photochemisch bestimmte Ozonverteilung bis in 80 km Höhe für die beiden Fälle des Gleichgewichts und des Nichtgleichgewichts erneut durchgerechnet und die Einstellzeit des Gleichgewichts bestimmt; die Resultate werden früheren theoretischen Ergebnissen und neueren Beobachtungsdaten gegenübergestellt. Auf Grund der photochemischen Theorie ist ein Tagesgang des Gesamtozons zu erwarten, mit geringer Amplitude im Laufe des Tages (vor allem bewirkt durch Schwankungen zwischen 30 und 40 km) und stärkerem Ausschlag während der Nacht, welcher bedingt ist durch Ozonbildung aus freien Sauerstoffatomen in 60 bis 80 km Höhe; diese Resultate werden mit einigen neueren Beobachtungen dieser Art verglichen.

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Summary A graphical method for the evaluation of the number of dissociating photons absorbed per cm³ and sec by ozone and oxygen molecules is developed for studying more efficiently in which manner air motions are influencing the photochemically-controlled atmospheric ozone and to get finally some further knowledge about the little known stratospheric circulation. By means of this graph the purely photochemically governed ozone distribution is newly calculated for both cases of equilibrium and nonequilibrium, as well as the time of half-restauration; the results are compared with the results of former computations and recent observational data. From the photochemical theory a daily variation of the total amount of ozone is to be expected with a small amplitude during day-time (resulting mainly from changes between 30 and 40 km) and a somewhat larger derivation at night produced by ozone formation from free oxygen atoms at 60 to 80 km altitude. These results are compared with recent observations of this type.

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Résumé L'auteur développe une méthode graphique pour déterminer le nombre de quanta qui agissent photo-chimiquement et qui sont absorbés par cm³ et par seconde par l'ozone respectivement par l'oxygène. A l'aide de celle-ci et afin d'être mieux renseigné sur la circulation stratosphérique encore peu conne, il est possible d'étudier rationnellement l'influence qu'exercent des mouvements d'air sur l'ozone atmosphérique dirigé par des phénomèmes photo-chimiques. A l'aide de ces graphiques on calcule à nouveau la répartition d'origine purement photo-chimique de l'ozone jusqu'à 80 km d'altitude, pour les deux cas d'équilibre et de non-équilibre, et on détermine le temps nécessaire au rétablissement de l'équilibre. Les résultats obtenus sont comparés aux résultats théoriques antérieurs et aux données d'observations récentes. En se basant sur la théorie photo-chimique on doit s'attendre à une variation diurne de l'ozone total d'amplitude réduite au cours de la journée (causée avant tout par des variations entre 30 et 40 km d'altitude) et plus forte pendant la nuit, causée par la formation d'ozone à partir d'atomes d'oxygène libres à 60–80 km d'altitude. L'auteur compare ces résultats à ceux d'observations récentes de ce genre.

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Mit 12 Textabbildungen

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Eine kurze Zusammenfassung vorläufiger Ergebnisse ist in den Procès-Verbaux des Séances de l'Association de Météorologie, UGGI 9ième Assemblée générale, Bruxelles 1951, S. 323, erschienen.     

Die Struktur des hochtroposphärischen Maximums und des stratosphärischen Minimums der Windgeschwindigkeit über Wien

Zusammenfassung Um einen besseren Einblick in die tatsächlichen Windverhältnisse im Bereich der aus der Bearbeitung der durchschnittlichen Höhenwinde in der freien Atmosphäre über Wien abgeleiteten Zonen des hochtroposphärischen Geschwindigkeitsmaximums und des stratosphärischen Geschwindigkeitsminimums und ihrer Änderungen im Laufe des Jahres zu erhalten, wurden für jeden Monat nach den in den Jahren 1952–1966 täglich nachts und mittags durchgeführten Höhenwindmessungen Häufigkeitsverteilungen der Höhenlagen dieser Geschwindigkeitsextreme und auch Häufigkeitsverteilungen der täglichen geschwindigkeitsmaxima bwz.-minima in diesen Höhen ausgezählt. Die in Tabellen und in graphischen Darstellungen wiedergegebenen Ergebnisse werden diskutiert. Zur Untersuchung von möglichen Beziehungen zwischen dem hochtroposphärischen Geschwindigkeitsmaximum und der gleichzeitigen Höhenlage der Tropopause wurden auch Häufigkeitsverteilungen der täglichen Tropopausenhöhen den Häufigkeitsverteilungen der täglichen Höhenlage des hochtroposphärischen Geschwindigkeitsmaximums gegenübergestellt. Es zeigen sich in allen untersuchten Erscheinungen charakteristische Änderungen im Laufe des Jahres, die in ihren Eigentümlichkeiten nur aus monatlichen Häufigkeitsverteilungen deutlich ersichtlich werden.

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Summary In order to get a better insight into the real wind conditions in the regions of the maximum wind speed in the upper part of the troposphere and of the minimum wind speed in the stratosphere, which were found in the investigation of the average upper winds above Vienna, and their annual variation frequency distributions of the altitude of these layers of the extremes of wind speed and of the magnitude of these wind extremes were derived for each month from the daily upper wind measurements at midnight and noon from 1952 to 1966. The results, which are represented in tables and graphs, are discussed. For an investigation of the possible relations between the high-tropospheric maximum of wind speed and the simultaneous height of the tropopause the frequency distribution of the daily heights of the tropopause is compared with the frequency distribution of the daily heights of the high-tropospheric maximum wind speed. All investigated phenomena show characteristic variations in the course of a year which can be perceived distinctly only in monthly frequency distributions.

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Résumé Afin d'obtenir une meilleure vue d'ensemble des conditions de vent effectives, on a effectué différents décomptes des vitesses de vent mesurées à Vienne (Autriche) durant la période de 1952 à 1966. On a utilisé pour cela les sondages faits chaque jour de nuit et à midi. On a ainsi pu déterminer la répartition des fréquences tant des maximums et des minimums journaliers du vent que des altitudes auxquelles on rencontre ces extrêmes. Ces décomptes ont été effectués pour chaque mois et pour les zones du maximum de la vitesse du vent dans la troposphère supérieure, respectivement du minimum dans la stratosphère, zones découlant de la compilation des vents moyens en atmosphère libre. On discute les résultats ainsi obtenus, résultats qui sont reproduits sous forme de tableaux et de graphiques. Pour étudier les relations possibles entre le maximum des vitesses dans la troposphère supéricure et l'altitude simultanée de la tropopause, on compare la répartition des fréquences des altitudes journalières de la tropopause à celle des altitudes journalières du maximum du vent dans la troposphère supérieure. Dans tous les phénomènes étudiés, on constate des modifications caratéristiques au cours de l'année, modifications dont les particularités n'apparaissent clairement que par l'examen de la répartition meusuelle des fréquences.

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Mit 5 Textabbildungen     

Le problème des composantes verticales de la vitesse du vent

Résumé L'auteur, s'attachant en une première partie à la notion de divergence, montre, après avoir évoqué l'intérêt de l'hypothèse géostrophique, comment on peut compléter, sur la base d'une divergence totale non nulle du vent, une relation connue relative à la divergence à grande échelle. Cependant la divergence horizontale reste, couramment, considérablement plus importante en valeur absolue que la divergence totale. Puis la relation proposée, appliquée aux vitesses géostrophiques, conduit à une formule simple, permettant de suivre les variations dans l'espace de la composante verticale du vent.Une deuxième partie est consacrée à l'etude, à partir de l'hypothèse adiabatique, d'une relation entre les composantes horizontale et verticale de la vitesse, le gradient thermique vertical et le gradient thermique sur la projection horizontale de la trajectoire. On en déduit que le signe de ce dernier gradient est opposé à celui de la composante verticale du vent.

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Summary Proceeding from the significance of the geostrophical hypothesis and the notion of the divergence, the author shows in which way a known relation, refering to the large-scale divergence, can be developed on the basis of a total, from zero differing, divergence of the wind. The horizontal divergence usually remains, however, considerably larger in its absolute value than the total divergence. Applied to the geostrophic velocities, the proposed relation leads to a simple formula, which allows to determine the spatial variations of the vertical wind component.In a second part the author proceeds from the adiabatic hypothesis and examines a relation between the horizontal and vertical components of the velocity, the temperature gradient in vertical direction and in the direction of the horizontal projection of the trajectory. It can be concluded that the sign of this latter gradient is opposite to that of the vertical component of the wind.

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Zusammenfassung Ausgehend von der Bedeutung der geostrophischen Hypothese und vom Begriff der Divergenz zeigt der Verfasser, in welcher Weise eine bekannte Beziehung, die sich auf die großräumige Divergenz bezieht, sich aus der Annahme einer von Null verschiedenen totalen Divergenz des Windes weiterentwickeln läßt. Dabei bleibt die horizontale Divergenz in ihrem Absolutwert gewöhnlich beträchtlich größer als die totale Divergenz. Bei Anwendung auf die geostrophischen Geschwindigkeiten führt die vorgeschlagene Beziehung auf eine einfache Formel, die gestattet, die räumlichen Unterschiede der Vertikalkomponente des Windes zu verfolgen.Im zweiten Teil wird auf Grund der Hypothese eines adiabatischen Verlaufs eine Beziehung zwischen der Horizontal- und der Vertikalkomponente der Geschwindigkeit und dem thermischen Gradienten in vertikaler Richtung sowie auf die Horizontalprojektion auf die Trajektorie untersucht. Es ergibt sich dabei, daß das Vorzeichen des thermischen Gradienten auf die Horizontalprojektion der Trajektorie umgekehrt ist als dasjenige der Vertikalkomponente des Windes.

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Avec 4 Figures     

Die Klimaschwankungen in den Hochalpen seit Beginn der Instrumenten-Beobachtungen

Zusammenfassung Anhand von zehnjährig übergreifend gemittelten Abweichungen der Klimaelemente Luftdruck, Temperatur, Niederschlag und Sonnenschein werden die Klimaschwankungen vornehmlich der letzten hundert Jahre untersucht. Als Klima-Optimum der gesamten Periode seit Beginn der Messungen (ab 1755) erscheint die Epoche 1941–1952. Während dieser Zeit herrschten bei geringstem Niederschlag die höchsten Temperaturen und die größte Sonnenscheindauer. Die schweizerischen Gletscher erlitten während des Dezenniums 1945–1954 ihren stärksten Schwund. Seither streben Luftdruck und Temperatur wieder den langjährigen Durchschnittswerten zu. Die Niederschlagsmengen überschritten die Mittelwerte wieder nennenswert, die Sonnenscheindauer sank unter die Normalwerte ab. Die letzte Periode trug damit vorwiegend maritime Merkmale. Bei den kleinen Gletschern wurden wieder Vorstöße beobachtet.

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Summary Climatic variations, primarily within the past 100 years, are investigated by means of the deviations from running 10-year means of atmospheric pressure, temperature, precipitation, and duration of sunshine. Since the beginning of observations in 1755, the years between 1941 and 1952 appear as the climatic optimum, with least precipitation, highest temperature, and greatest duration of sunshine. The Swiss glaciers have shown their greatest recession during the decade 1945–1954. Since then, atmospheric pressure and temperature have tended to return towards their secular averages, precipitation has appreciably surpassed its average, and duration of sunshine has dropped below its normal value. Hence, the last period had predominantly maritime character. Some of the smaller glaciers have shown advances.

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Résumé On examine les fluctuations du climat de ces 100 dernières années au moyen des moyennes glissantes décennales des variations des éléments météorologiques suivants: pression, température, précipitations et durée d'insolation. L'optimum du climat de la période séparant le début des observations (1755) à nos jours semble se situer entre 1941 et 1952. Durant ces années-là, on a eu le moins de précipitations, les plus hautes températures et la plus grande insolation. Le retrait des glaciers suisses fut le plus prononcé durant la décennie 1945 à 1954. Depuis lors, la pression et la température se rapprochent de nouveau de la moyenne longue. Les précipitations sont de nouveau plus abondantes que la normale, et cela de façon sensible, alors que la durée d'insolation est inférieure à la normale. La dernière période a présenté un caractère essentiellement maritime. Les petits glaciers recommencent à croître.

     

Untersuchung über den Zusammenhang zwischen maximalem Höhenwind und Gewittertätigkeit

Zusammenfassung Der einzige Faktor, der nachH. Dessens [1] Gewitter zu schweren Hagelgewittern werden läßt, ist ein sehr starker Horizontalwind in Höhen zwischen 6000 und 12000 m. Mit Hilfe statistischer Methoden wird untersucht, wie am Alpensüdfuß das Auftreten von Gewittern und Hagel vom Betrag und von der Richtung der Geschwindigkeit des Höhenwindes abhängt. Es stellt sich dabei heraus, daß hier der Zusammenhang zwischen diesen beiden Größen wenig ausgeprägt ist. Von der Gesamtheit der Faktoren, die bewirken, daß ein Gewitter zu einem schweren Hagelgewitter wird, beträgt der Anteil der Geschwindigkeit des horizontalen Höhenwindes weniger als 10%.

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Summary According toH. Dessens [1] the only factor that changes a thunderstorm into an intense hailstorm is a strong horizontal wind at heights between 6000 and 12000 m. The dependence of thunderstorm and hail on the direction and speed of upper wind on the southern slope of the Alps has been investigated by means of statistical methods. No significant correlation was found between these two values in this region. Of the factors which cause heavy hail during a thunderstorm the contribution of the speed of horizontal wind in altitudes amounts to less than 10%.

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Résumé D'aprèsH. Dessens [1], le seul élément qui puisse déclencher de fortes chutes de grêle à partir d'un orage est un très fort vent horizontal entre 6000 et 12000 m d'altitude. Les auteurs examinent par des méthodes statistiques dans quelle mesure l'apparition d'orages et de grêle dépend, au sud des Alpes, de la force et de la direction du vent en altitude. Il en découle que, dans cette région, la relation entre le vent en altitude d'une part, les orages et la grêle d'autre part est peu marquée. Dans l'ensemble des facteurs qui provoquent la transformation d'un orage commun en un orage fortement grêligène, la vitesse du vent horizontal en altitude ne représente qu'un poids inférieur à 10%.

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Mit 3 Textabbildungen     

An investigation of the vergence field of the wind and ocean currents of the Indian ocean

Summary In order to study the effect of the differential heating on the large scale sea surface flow pattern of the atmosphere vergence charts of the horizontal wind were constructed (January and July) and compared with the isotherm charts of the surface temperatures. For January a significant relation between the temperature field and the vergence field was found and this relation was as anticipated: convergence over the relatively warmer areas and divergence over the relatively colder areas. This effect is more pronounced at lower latitudes.The vergence chart of the ocean currents (January) shows in the region of the equatorial counter current a distribution of the vergence that is in good agreement with the scheme of the vertical circulation within the equatorial region of the Atlantic as proposed byA. Defant.

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Zusammenfassung Zur Untersuchung der Auswirkung einer unterschiedlichen Erwärmung auf die großräumigen Strömungsformen der Atmosphäre über der Meeresoberfläche wurden Vergenzkarten der horizontalen Winde für Januar und Juli konstruiert und mit den Isothermenkarten der Oberflächentemperaturen verglichen. Für Januar wurde eine signifikante Beziehung zwischen dem Temperaturfeld und dem Vergenzfeld gefunden. Es zeigte sich Konvergenz über relativ wärmeren Gebieten und Divergenz über relativ kälteren Gebieten. Dieser Zusammenhang tritt in niedrigeren Breiten deutlicher in Erscheinung. Die Vergenzkarte der Meeresströmungen (Januar) zeigt im Gebiete des äquatorialen Gegenstromes eine Vergenzverteilung, die mit dem vonA. Defant angegebenen Schema der Vertikalzirkulation im äquatorialen Gebiet des Atlantiks in guter Übereinstimmung steht.

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Résumé Dans le but d'étudier l'effet d'un réchauffement inégal sur les systèmes de circulation atmosphérique à grande échelle au-dessus des océans, l'auteur a dressé des cartes de divergence des vents horizontaux en janvier et en juillet, et les a comparées aux cartes d'isothermes de surface. En janvier il existe une relation significative entre les champs de température et de divergence; il y a convergence sur les régions relativement chaudes, et divergence sur les régions relativement froides. Cette relation est particulièrement nette aux basses latitudes. La carte de divergence des courants marins (janvier) montre dans la région du contre-courant équatorial une distribution de la divergence qui s'accorde avec le schéma de la circulation verticale donné parA. Defant pour la zone équatoriale de l'Atlantique.

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With 10 Figures     

Some patterns of rainfall in the North-Central U.S.A.

Summary Weekly statistics of rainfall occurrence in the North-Central United States show certain preferences for precipitation in early April and early June. Dry spells are most common in late October, Mid-November, Mid-December and at the end of the year. A northward migration of the rainy condition in spring and early summer is linked with a comparable motion of the jet stream. The possible connection of these spells with singularities elsewhere andBowen's rain statistics is discussed but no firm relations can be established.

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Zusammenfassung Wöchentliche Werte der Niederschlagswahrschein-lichkeit in der nördlichen Mittelzone der Vereinigten Staaten zeigen bevorzugte Regenperioden zu Anfang der Monate April und Juni. Trockene Wochen sind am häufigsten im Spätoktober, Mitte November, Mitte Dezember und zur Jahreswende. Eine nordwärts gerichtete Wanderung der Regentendenz im Frühling und Frühsommer wird mit einer gleichzeitigen Verschiebung des jet stream in Zusammenhang gebracht. Eine mögliche Beziehung dieser Witterungsfälle zu den Singularitäten in anderen Gegenden und zuBowens Regenstatistik wird erörtert, doch sind gesicherte Beziehungen nicht feststellbar.

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Résumé Des valeurs hebdomadaires de la probabilité de pluie dans la zone moyenne septentrionale des Etats-Unis mettent en évidence des périodes pluvieuses particulièrement fréquentes au début des mois d'avril et de juin. Des semaines sèches apparaissent le plus souvent à la fin d'octobre, au milieu de novembre et de décembre et vers le Nouvel-An. Un déplacement vers le Nord de la tendance pluvieuse au printemps et au début de l'été peut être mis en parallèle avec un déplacement simultané du jet stream. On ne peut pas déceler de relations sûres entre ces cas de pluviosité et les singularités dans d'autres régions, pas plus qu'avec la statistique pluvieuse deBowen.

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With 4 Figures     

Albedo investigations in Labrador-Ungava

Summary The author has prepared a map of the summer albedo of Labrador-Ungava by combiningHare's published map of vegetation covertypes and the results of estimates of albedo obtained from airborne measurements of incoming and reflected solar radiation. Attention is called to: (1) the problem of measuring surface reflectivity with an instrument of almost full hemispherical vision; (2) the poor relationship between visual impressions of albedo and determinations in forest areas; (3) the relation between albedo value and solar altitude in the case of water surfaces also considering the effect of surface disturbance; (4) the markedly higher albedo values for all surfaces under diffuse radiation than under direct sunlight due mainly to the effect of shadowing by surface irregularities; and (5) the need for albedo data for winter months together with maps for the effective outgoing longwave radiation for summer and winter.

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Zusammenfassung Auf Grund einer Kombination der Ergebnisse von Flugzeugbestimmungen der Albedo mitHares Karte der Vegetationstypen wird eine Karte der sommerlichen Albedo für das Gebiet von Labrador-Ungava aufgestellt. Dabei wird speziell auf folgende Punkte hingewiesen: 1. auf die Notwendigkeit, für Messungen des Oberflächenreflexionsvermögens ein Instrument mit angenähert hemisphärisch freier Empfangsfläche zu verwenden; 2. auf die geringe Übereinstimmung zwischen visuellem Eindruck und Meßergebnis bei Albedobestimmungen in Waldgebieten; 3. auf die Beziehung zwischen Albedowert und Sonnenhöhe über Wasserflächen unter der Oberflächenrauheit; 4. auf die merklich höheren Albedowerte bei diffuser Strahlung gegenüber gerichteter Strahlung für alle Oberflächen, was vorwiegend auf Beschattung durch Flächenunregelmäßigkeiten zurückzuführen sein dürfte; 5. auf die Notwendigkeit, diese Untersuchung durch Albedowerte für die Wintermonate und durch Karten der effektiven langwelligen Ausstrahlung für Sommer und Winter zu ergänzen.

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Résumé L'auteur a établi une carte de l'albedo d'été du Labrador-Ungava. Pour ce faire, il combine la carte des types de végétation publiée parHare aux résultats d'estimations de l'albedo. Ces estimations proviennent de mesures de la radiation solaire reçue et réfléchie effectuées à bord d'un avion. L'auteur attire l'attention du lecteur: 1) sur la nécessité d'utiliser un instrument ayant une surface libre de réception approximativement hémisphérique pour la mesure des propriétés de réflexion d'une surface, 2) sur la faible relation existant, en terrain boisé, entre les impressions visuelles et la mesure de l'albedo, 3) sur la relation entre la hauteur du soleil sur l'horizon et l'albedo d'une surface d'eau à condition de tenir compte des effets résultant des troubles subis par la dite surface, 4) sur les valeurs beaucoup plus élevées de l'albedo obtenues par lumière diffuse que sous le rayonnement direct du soleil et cela quelle que soit la nature de la surface considérée — ceci est sans doutes dû aux ombres portées par des irrégularités de la dite surface — et, enfin, 5) sur la nécessité de compléter ces données par des valeurs de l'albedo en hiver d'une part et, d'autre part, par des cartes de l'émission effective sous forme de longues ondes tant en été qu'en hiver.

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With 5 Figures     

The determination of hourly values of total solar radiation from daily summations

Summary Curves, based on measured total (direct plus sky) solar radiation data for several stations in the Union of South Africa, are presented which enable the hourly distribution of total solar radiation on a horizontal surface to be determined for any locality, and any time of year on a long-term basis. In addition a graph is given showing the fraction of the daily total radiation which is received between stated hours, together with curves for four stations for estimating the difference between morning and afternoon total radiation for hour-pairs symmetrical about noon.Although based on South African solar radiation data, the curves are presented in a form convenient for use, as a first approximation, for localities anywhere in the world, and for any time of year. They are applicable for long-term averages as well as for cloudless days.

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Zusammenfassung Es werden Kurven der Globalstrahlung von Sonne und Himmel abgeleitet, die auf langjährigen Meßwerten für gewisse Stationen in der Südafrikanischen Union beruhen und gestatten, die stündliche Verteilung der Globalstrahlung auf Horizontalfläche für einen beliebigen Ort und für jede Jahreszeit zu bestimmen. In einem Diagramm wird gezeigt, welcher Anteil der täglichen Strahlungssumme zwischen bestimmten Stunden einfällt, außerdem werden Kurven für vier Stationen aufgestellt, um den Unterschied zwischen Vormittags- und Nachmittags-Globalstrahlung für zum wahren Mittag symmetrisch gelegene Stundenpaare zu untersuchen. Obgleich diese Kurven auf südafrikanischen Strahlungsmessungen basieren, ermöglicht ihre Form in erster Annäherung auch die Anwendung auf beliebige Orte der Erde und auf alle Jahreszeiten; sie können sowohl auf langjährige Mittelwerte wie auch auf wolkenlose Tage Anwendung finden.

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Résumé A partir des moyennes de mesures portant sur un certain nombre d'années de plusieurs stations de l'Union Sud-Africaine, l'auteur déduit des courbes qui permettent de déterminer la répartition horaire du rayonnement global du soleil et du ciel sur une surface horizontale pour un lieu donné et pour chaque saison. Un diagramme indique quelle est la proportion de la somme diurne du rayonnement entre des heures déterminées. D'autre part il construit des courbes pour quatre stations afin d'examiner la différence entre la rayonnement global du matin et de l'après-midi et cela pour des couples d'heures situées symétriquement par rapport au midi vrai. Bien que ces courbes aient été faites à partir de mesures du rayonnement en Afrique du Sud, à première approximation leur forme permet de les employer également dans d'autres régions de la Terre et pour toutes les saisons. Elles peuvent être utilisées aussi bien pour des moyennes portant sur de nombreuses années que pour les jours sans nuages.

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With 3 Figures     

Über die Beziehung zwischen Tagesmitteln der Bewölkung und relativer Sonnenscheindauer in drei verschiedenen Klimagebieten der Schweiz

Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit wird untersucht, inwieweit Tagesmittel der Bewölkung, wie sie aus den dreimal täglichen Terminbeobachtungen abgeleitet werden, das Komplement zu den entsprechenden Tageswerten der relativen Sonnenscheindauer bilden. Auf Grund 20jähriger Mittelwerte von Zürich, Davos und Lugano wird gezeigt, daß die Unterschiede, die zwischen den Angaben der beiden, die Bewölkungsverhältnisse charakterisierenden, meteorologischen Elementen bestehen, vor allem klimatisch bedingt sind und somit nicht einheitlich bestimmt werden können.

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Summary The relation between cloud amount and relative duration of sunshine is discussed by means of diurnal values of 20 years' observations of Zurich, Davos and Lugano, three Swiss stations, situated in different climato-logical regions. It is shown that the relation: duration of sunshine + cloud amount = 100% is not exactly fulfilled and that the deviations from 100% depend on the climatological conditions. Therefore it is not possible to denote them generally.

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Résumé La relation entre la nébulosité et la fraction d'insolation est étudiée. Les recherches se basent sur les moyennes diurnes de la nébulosité, calculées des trois observations quotidiennes, respectivement sur les valeurs journalières de l'insolation relative. Celles-ci pour une période de 20 ans et pour les 3 stations suisses de Zurich, Davos et Lugano, situées dans des régions climatologiques différentes. Il en résulte que la relation: fraction d'insolation + nébulosité = 100% n'est pas exacte, que l'écart dépend des conditions climatologiques, et ne suit pas une règle générale.

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Mit 6 Tabellen und 5 Textabbildungen.     

Zusammenhang zwischen Niederschlag und Mondphase in Deutschland

Zusammenfassung Es wird der Zusammenhang zwischen der Mondphase und dem Ereignis eines Niederschlages 10,0 mm pro Tag und Station für Norddeutschland dargestellt. Der Zusammenhang ist auch bei Berücksichtigung der wetterbedingten örtlichen und zeitlichen Autokorrelation überzufällig. Morphologisch ordnet sich das gewonnene Bild in Ergebnisse aus anderen Erdteilen ein und deutet weltweite Zusammenhänge an, die kurz diskutiert werden.

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Summary The relation between the lunar phase and the occurrence of precipitation 10,0 mm per day per station in northern Germany is presented. The revealed connection is also significant if local and temporal auto-correlations caused by the nature of atmospheric processes are accounted for. Morphologically, the derived picture is well matching the results in other parts of the world. This suggests world-wide relationships, which are briefly discussed.

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Résumé On montre ici la relation entre les phases de la lune et les chutes de pluie dépassant 10,0 mm par jour et pour station dans la région du nord de l'Allemagne. Ce rapport se situe au-dessus de la répartition normale, même si l'on tient compte des auto-corrélations dans le temps et dans l'espace, répercussions dues aux conditions météorologiques L'image ainsi obtenue s'apparente morphologiquement à des phénomènes observés ailleurs et laisse entrevoir des relations à l'échelle mondiale. Ces relations sont en outre brièvement discutées.

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Mit 10 Textabbildungen     

Eine räumlich integrierende optische Methode für die Messung vertikaler Temperatur- und Wasserdampfgradienten in der untersten Atmosphäre

Zusammenfassung Es werden die theoretischen und physikalischen Grundlagen einer Methode dargelegt, die es gestattet, Linienmittelwerte des vertikalen Temperatur- und Wasserdampfgradienten über lange Strecken mit Hilfe der Strahlenbrechung zu messen. Ferner werden praktische Hinweise für die Durchführung solcher Messungen gegeben, die auf den umfangreichen Erfahrungen des Verfassers beruhen. Die Methode wurde im Jahre 1937 für Messungen in den bodenfernen Schichten des Hochgebirges entwickelt und wird in der vorliegenden Arbeit so ausgebaut, daß sie auch für Beobachtungen in den bodennahen Luftschichten brauchbar ist.Zunächst wird gezeigt, daß die Entwicklung neuer räumlich mittelnder Meßmethoden für die atmosphärische Austauschforschung dringend erforderlich ist. Dann wird der Zusammenhang der meteorologischen Elemente mit der Strahlenbrechung in feuchter Luft abgeleitet und eine Beziehung zwischen den Gradienten von Lufttemperatur und Wasserdampf einerseits, der Lichtstrahlkrümmung anderseits mitgeteilt zu alten Ableitungen wird kritisch Stellung genommen.Die Beziehung zwischen dem Refraktionswinkel und den Werten des Brechungsindexgradienten entlang des betreffenden Strahles wird abgeleitet und der Begriff des wirksamen Wertes der Gradienten und der Strahlhöhen eingeführt, der notwendig ist, weil das Gewicht, mit dem die Verhältnisse an einem Punkt des Strahles in den Refraktionswinkel eingehen, eine Funktion der Entfernung vom Beobachtungspunkt ist. Hierbei wird von dem Fearnleyschen Refraktionsintegral Gebrauch gemacht.Es wird die Beziehung zwischen der Bogenlänge und dem Bodenabstand eines Strahles unter Annahme konstanter Krümmung (Annäherung durch Kreisbogen) abgeleitet und hiermit der wirksame Bodenabstand eines Strahles als Funktion der Zenitdistanz berechnet unter verschiedenartigen Annahmen über die vertikale Schichtung des Brechungsindex, die aus der meteorologischen Erfahrung folgen.Daraus ergeben sich Gleichungen, die zur Ableitung von Diagrammen verwendet werden können, aus denen ohne Schwierigkeit für jede gemessene Zenitdistanz eines Strahles die dazugehörige wirksame Höhe entnommen werden kann.Auf diese Weise ist es möglich, mit mehreren Strahlen Höhenfunktionen des Brechungsindex, des Temperatur- und des Wasserdampfgradienten zu messen, die auf momentanen Linienmittelwerten der Schichtung beruhen. Hierbei wird mit geeigneten Winkelmeßinstrumenten bei 15 km langen Strahlen eine Genauigkeit des vertikalen Temperaturgradienten von ±5 ·10^–4° C/m erzielt.Am Schluß werden nähere Angaben über brauchbare Instrumente, über die Ausführung der Beobachtungsstände und Zielmarken und andere Einzelheiten, die praktische Anwendung der optischen Gradientmeßmethode betreffend, gemacht.Das Verfahren wurde im Elbmündungsgebiet der Nordsee in den Sommermonaten der Jahre 1949 bis 1951 angewendet (17000 Messungen). Über die Ergebnisse dieser Messungen soll später berichtet werden.

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Summary The theoretical and physical principles of a method are discussed by which linear mean values of the vertical temperature and humidity gradient over long distances can be determined by refraction measurements. Practical indications for carrying out such measurements are given out of the Author's experience. The method was developed 1937 for measurements in the upper levels of high mountains. In this study it was improved to an extent that it can be applied also to ground layers.First it is shown that the research of atmospheric exchange (Austausch) urgently requires the development of new space-averaging methods of measurement. Then, the connection between meteorological elements and refraction in humid air is derived and a relation given between the gradients of air temperature and humidity on the one hand and curving of light rays on the other hand. All derivations are dealt with critically.Further, the relation between the refraction-angle and the values of the refraction-index gradient along the ray is deduced and the concept of the effective value of the gradients and ray altitudes introduced, which is necessary as the conditions in a given point of the ray bear on the refractionangle with a weight being a function of the distance from the observation point. For this purposeFearnley's refraction integral was used.Assuming constant curving (approximation by arcs of a circle) the relation between arc-length and ground-distance of a ray is derived and thereby the effective ground-distance of the ray calculated, as a function of the zenithdistance, under various assumptions of the vertical distribution of the refraction-index according to meteorological experience.Hence follow equations appropriate to the derivation of diagrams from which, for any measured zenith-distance of a ray, the corresponding effective altitude can be taken without difficulty.In this way it is possible to measure, with the aid of different rays, altitudefunctions of the refraction-index and of the temperature and humidity gradient, based upon momentary linear mean values. Applying suitable theodolites to rays of 15 km length an accuracy of ±5·10^–4° C/m is reached for the vertical temperature gradient.At last particular informations are given on appropriate instruments, the construction of observation posts and marks, and other details concerning the practical application of the optical method for measurement of gradients. The method was used in the Elbe-mouth region (North Sea) during the summer months of the years 1949–1951 (17 000 measurements). The results of these measurements will be published later.

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Résumé On expose les fondements théoriques et physiques d'une méthode permettant de mesurer les valeurs moyennes linéaires des gradients verticaux de température et de tension de la vapeur d'eau sur de longues distances au moyen de la réfraction optique, et l'on donne des indications pratiques pour ces mesures reposant sur de nombreuses expériences de l'auteur. Cette méthode fut développée en 1937 pour des mesures dans les couches d'air élevées, en haute montagne; elle est adaptée ici aux couches voisines du sol.On montre tout d'abord que les recherches concernant l'échange dans l'atmosphère exigent l'emploi de méthodes de mesure nouvelles. Puis on établit l'interdépendance des éléments météorologiques et de la réfraction dans de l'air humide, ainsi qu'une relation entre les gradients de température et de tension de vapeur d'eau d'une part et la courbure des rayons d'autre part, en critiquant les anciennes dérivations.On déduit la relation entre l'angle de réfraction et les valeurs du gradient de l'indice de réfraction de long du rayon, et on introduit la notion de valeur «effective» des gradients et des heuteurs de rayons, notion nécessaire parce que l'importance donnée aux rapports en un point du rayon dans le calcul de l'angle de réfraction est une fonction de la distance au point d'observation. On se sert ici de l'intégrale de réfraction deFearnley.On établit la relation entre la longueur d'arc et l'altitude du rayon audessus du sol en admettant une courbure constante (approximation par arc de cercle), et on calcule de la sorte la déviation d'un rayon du sol comme fonction de la distance zénithale sous différentes hypothèses concernant la stratification verticale de l'indice de réfraction fondée sur l'expérience météorologique.De là des équations utilisables pour construire des diagrammes donnant aisément pour toute distance zénithale d'un rayon la hauteur effective correspondante.Il est possible de cette façon de mesurer à l'aide de plusieurs rayons lumineux les fonctions de l'indice de réfraction, du gradient de la température et de la vapeur d'eau selon l'altitude, déterminées par les valeurs moyennes linéaires momentanées de la stratification. Avec des instruments appropriés on obtient sur des rayons de 15 km de longueur une précision du gradient vertical de température de ±·10^–4 degrés/m.On donne pour finir des indications sur l'instrumentation, les postes d'observation, les repères et autres questions pratiques, concernant la méthode optique de la mesure du gradient.Le procédé a été utilisé dans la région de l'embouchure de l'Elbe pendant les étés de 1949 à 1951; les résultats de 17 000 mesures seront publiés ultérieurement.

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Mit 3 Textabbildungen.